Каково движение протона, который входит в однородное магнитное поле со скоростью 3*10^6 м/с, но в направлении

Тема занятия: Движение заряженной частицы в магнитном поле

Пояснение: Когда заряженная частица входит в однородное магнитное поле, магнитная сила начинает действовать на нее, рассматривая ее скорость и направление линий магнитной индукции.

Для определения движения протона в данной ситуации мы можем использовать формулу для силы Лоренца: F = q(v × B), где F - магнитная сила, q - заряд протона, v - его скорость и B - вектор магнитной индукции.

В данной задаче протон движется перпендикулярно линиям магнитной индукции, что означает, что его скорость и направление линий магнитной индукции будут перпендикулярны друг другу. Поэтому, векторное произведение v × B даст нам вектор, направленный вдоль линий магнитной индукции.

Так как мы знаем, что заряд протона составляет единичный заряд (q = 1.6 × 10^-19 Кл) и его скорость равна 3 × 10^6 м/с, мы можем подставить эти значения в формулу магнитной силы Лоренца для нахождения магнитной силы, действующей на протон.

Дополнительный материал: Найдите магнитную силу, действующую на протон, движущийся со скоростью 3x10^6 м/с в однородном магнитном поле, перпендикулярном его скорости и направленном вдоль линий магнитной индукции.

Совет: Для лучшего понимания этого материала имеет смысл изучить понятия векторных операций, таких как скалярное и векторное произведение.

Задание для закрепления: Подставьте значения заряда протона (1.6 × 10^-19 Кл), скорости протона (3 × 10^6 м/с) и магнитной индукции в формулу F = q(v × B), чтобы найти магнитную силу, действующую на протон.

Суть вопроса: Движение протона в магнитном поле

Разъяснение: Когда протон входит в однородное магнитное поле со скоростью, перпендикулярной линиям магнитной индукции, происходит отклонение его движения под действием магнитной силы. Эта сила, называемая "сила Лоренца", направлена перпендикулярно и ищет центр круговой траектории.

Чтобы определить характер движения протона, мы можем использовать формулу, известную как "радиус Лармора":

r = mv / Q * B,

где r - радиус круговой траектории, m - масса протона, v - его скорость, Q - его заряд и B - магнитная индукция.

Применяя эту формулу к задаче, где скорость протона равна 3 * 10^6 м/с и направлена перпендикулярно магнитной индукции, мы можем найти радиус круговой траектории движения протона.

Пример:
Пусть масса протона m = 1,67 * 10^-27 кг, его заряд Q = 1,6 * 10^-19 Кл и магнитная индукция B = 0,5 Тл. Тогда радиус круговой траектории будет:

r = (1,67 * 10^-27 кг * 3 * 10^6 м/с) / (1,6 * 10^-19 Кл * 0,5 Тл).

Совет: Для понимания данной темы важно понимать, что при движении протона в магнитном поле возникает сила, отклоняющая его от прямолинейного пути. Изучение закона Лоренца и основ магнетизма поможет лучше понять это явление.

Задача на проверку: Когда протон входит в однородное магнитное поле со скоростью 2 * 10^6 м/с, магнитная индукция которого равна 0,8 Тл, найдите радиус круговой траектории движения протона, если его масса равна 1,67 * 10^-27 кг и заряд 1,6 * 10^-19 Кл.